本文由半导体产业纵横（ID：ICVIEWS）综合
又有替代EUV的技术和消息出现了。
英特尔、三星晶圆代工和台积电使用ASML的EUV光刻机，该机能够以13nm分辨率“打印”集成电路，在其最新的制造节点上构建芯片。但是，使用激光产生的等离子体（LPP）EUV光源（即施加在小锡液滴上的CO2激光器）并不是产生13.5nm EUV辐射以“打印”芯片的唯一方法。据 Spectrum.IEEE.org 报道，日本的研究人员正在探索使用来自粒子加速器的自由电子激光器（FELL）来制造具有前沿特征尺寸的芯片。
位于日本筑波的高能加速器研究组织（KEK）正在探索将能量回收线性（ERL）加速器产生的自由电子激光器（FEL）用于芯片制造。他们说，能量回收直线加速器可以经济高效地产生数十千瓦的EUV功率，同时为多台光刻机供电。相比之下，ASML已经为其Twinscan NXE：5800E生产了500W EUV光源，并正在考虑最终将其EUV光源的功率提高到1000W。
ERL 的工作方式与 EUV 光刻工具完全不同。首先，电子枪将电子注入低温冷却的管中，超导射频腔加速它们。电子通过波荡器，发射光，该光通过称为自放大自发发射（SASE）的过程被放大。发射光后，用过的电子以相反的相位环回射频加速器，将其剩余能量转移到新注入的电子，然后被处理在束流中。这种能量回收使ERL能够使用相同数量的电力来加速更多的电子，使其成为产生超功率EUV光的高效且具有成本效益的方法。
“FEL光束的极高功率，其窄光谱宽度和其他特性使其适合作为未来光刻的应用，”KEK高级光源研究员Norio Nakamura在接受采访时告诉 Spectrum.IEEE.org。
2021 年，在严重的全球通货膨胀开始之前，KEK 团队估计新 ERL 系统的建造成本为 2.6 亿美元，比 Twinscan NXE：3800E 的价格高出 5000万~ 6000万美元——尽管后者是一个完全集成的工具，而前者本质上只是一个光源。该系统将提供 10 kW 的 EUV 功率，为多台光刻机供电（KEK 没有具体说明有多少台），其年度运营成本预计约为 2567.5 万美元。
“与当今激光生产的等离子体源的估计成本相比，我们设置中每次曝光工具的估计成本仍然相对较低，”Nakamura告诉 Spectrum.IEEE.org。
FEL和ERL存在一些小问题。首先，像任何粒子加速器一样，能量回收直线加速器是巨大的。其次，需要一套极其复杂的反射镜来将10kW的EUV辐射引导到多个光刻工具而不会造成显著的功率损失，而这套反射镜尚未发明（其成本尚不清楚）。
最后，假设有一组复杂的反射镜可以将10kW的EUV辐射引导到10个光刻工具上，则没有与如此强大的光源兼容的光刻胶和薄膜。不过，这不会成为问题，因为目前实验性的ERL可以产生20微米的红外光，这与13.5nm EUV光相去甚远。
Nakamura 承认，在基于 ERL 的光刻工具能够实现商业芯片制造所需的高性能和运行稳定性之前，必须解决许多技术挑战。
EUV光刻机的3种替代方案在当前的芯片制造环节中，光刻是其中一个必不可少的重要环节。
而光刻就需要用到光刻机，而7nm及以下芯片的光刻时，就需要用到EUV光刻机。EUV光刻机非常复杂，全球只有ASML一家企业能够生产。
同时EUV光刻机成本非常高，一台EUV光刻机售价超过10亿元，最新的0.55数值孔径的EUV光刻机，价格更是超过3亿美元（20亿元）。
这对于一般的晶圆企业而言，是不可承受的成本，所以一直以来，业界都探讨EUV光刻机的替代方案。
目前已经被确定的替代EUV光刻机的方案已经有三种，分别是1、纳米压印光刻（NIL）；2、直接自组装（DSA）光刻；3、电子束光刻（EBL）。
EBL电子束光刻机，大家可能熟悉了，美国公司Zyvex，就搞出了一台电子束光刻机(EBL)，并制造了768皮米（0.768nm），不过这种光刻方式速度慢，不可能用于在规模芯片制造。
而纳米压印光刻技术，目前被佳能押注，目前佳能已经能够提供NIL光刻机，比如东芝，就一直想用NIL光刻机来生产NAND闪存，同时在NIL光刻专利中，佳能遥遥领先。
当然，目前NIL光刻机还不能与EUV光刻机相比，NIL光刻机远远达不到EUV的精度，但未来能可就说不准了。
DSA光刻，目前没有一定特定的厂商在下注，就像佳能对于NIL技术一样。但如下图所示，在NIL、EUV、DSA三大光刻机上，巨头们都早已布局了。
佳能当然主要布局NIL，在NIL专利中占绝对优势，至于EUV方面，基本上不关注，DSA光刻基本放弃。
台积电、三星这两大晶圆巨头，则是NIL、EUV、DSA三大光刻技术，都是做了准备，不过EUV光刻的专利相对多一点，再是NIL,最后是DSA。
ASML当然发力EUV，但对NIL也比较关注，专利方面，EUV有345件，而NIL上也有187件，在DSA上则只有16件。
蔡司作为EUV光刻机的重要供应链，主要还是发务EUV，专利上占到了353件，而NIL也有38件，DSA则为0。
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